ATmega328P zapojenie pinov, prehľad púzdier a popis pinov
Arduino je pre mnohých vývojárov, hobby ndšencov a študentov asi najobľúbenejšou vývojovou platformou, ktorú používajú pri svojich projektoch elektroniky. Aj keď existuje viacero dosiek Arduino, Arduino UNO je asi tá najobľúbenejšia. Srdcom tejto dosky Arduino UNO je mikrokontrolér ATmega328P. V tejto príručke sa teda stručne pozrieme na tento mikrokontrolér a zistíme jeho špecifikácie. Pozrieme si aj Pinout ATmega328P a v tabuľke uvedieme aj popis pinov.
Úvod ku mikrokontroléru ATmega328P
ATmega328P je 8-bitový mikrokontrolér založený na architektúre AVR. Hoci tento mikrokontrolér pôvodne vyvinula spoločnosť Atmel, v súčasnosti je vo výrobnom portfóliu spoločnosti Microchip Technology. Tento integrovaný obvod je veľmi známy najmä tým, že je hlavným mikrokontrolérom hneď v niekoľkých doskách Arduino, ako napríklad Arduino UNO, Arduino Nano (v súčasnosti sa vyrába) a Arduino Pro Mini (na dôchodku).
Tento má 131 inštrukcií, z ktorých väčšina sa vykonáva v jednom takte. Takže pri jeho taktovacej frekvencii 16 MHz môžete od ATmega328P očakávať priepustnosť takmer 16 MIPS (keďže má priepustnosť 1 MIPS/MHz). Z hľadiska pamäte má 32 kB pamäte Flash, 2 kB pamäte SRAM a 1 kB pamäte EEPROM. Niektoré ďalšie špecifikácie si popíšeme nižšie.
Dôležité špecifikácie ATmega328P
Vyššie sme si už uviedli niekoľko dôležitých špecifikácií ATmega328P. Tu je niekoľko ďalších špecifikácií pre vašu informáciu.
- 8-bitový mikrokontrolér AVR
- Modifikovaná architektúra RISC
- 32KB pamäte Flash
- 1KB EEPROM
- 2KB SRAM
- Dva 8-bitové časovače/čítače
- Jeden 16-bitový časovač/čítač
- Šesť kanálov PWM
- Osem 10-bitových kanálov ADC v 32-vodičových QFP a 32-vodičových QFN púzdrach
- Šesť 10-bitových kanálov ADC v 28-pólových DIP a 28-pólových QFN púzdrach
- Rozhrania USART, SPI a I2C
- Watchdog Timer, prerušenie zmeny pinov a Wake-Up
- Reset pri zapnutí, interné a externé prerušenia
- Prevádzkové napätie: 1,8 V až 5,5 V pre 0 - 4 MHz, 2,7 V až 5,5 V pre 0 - 10 MHz a 4,5 V až 5,5 V pre rýchlostné stupne 0 - 20 MHz.
- Spotreba energie v aktívnom režime 0,2 mA pri 1,8 V a 1 MHz
- Spotreba v režime vypnutia 0,1 µA pri 1,8 V a 1 MHz
Ako vždy, tieto špecifikácie sú len referenčné. Preto pre podrobnejšie informácie o všetkých špecifikáciách vám odporúčame preštudovať si technický list - datasheet.
ATmega328P Pinout a púzdra
ATmega328P je k dispozícii v 4 púzdrach. Vývody a konfigurácia pinov sa v jednotlivých púzdrach mierne líšia.
- 32-Lead TQFP (Thin Quad Flat Pack with Leads)
- 28-pinový SPDIP (Shrink Plastic Dual In-Line Package - klasické DIP púzdro)
- 32-Pad VQFN (veľmi tenké štvornásobné ploché púzdro s páskovými vývodmi zahnutými pod púdro)
- 28-Pad VQFN (známy aj ako MLF - Micro Lead Frame)
Na nasledujúcom obrázku sú uvedené všetky štyri púzdra ATmega328P. Na obrázku je tiež znázornený Pinout všetkých púzdier ATmega328P.
Dôležité je poznamenať, že rozmiestnenie pinov ATmega328P je pre každé púzdro odlišné, t. j. pin 1 v 28-pinovom DIP je PC6, zatiaľ čo v 32-pinovom Quad Flat Package je PD3. Dávajte si preto pozor na púzdro, ktoré používate, a správne pochopte jeho pinout.
Aj 32-vývodové púzdra QFP a 32-vývodové púzdra QFN majú rovnaké vývody. Hlavným rozdielom medzi všetkými týmito púzdrami je, že 32-pólové púzdra (QFP a QFN) majú dva ďalšie kanály ADC (ADC6 a ADC7) ako 28-pólové púzdra (DIP a QFN), ktoré majú len 6 kanálov ADC (ADC0 až ADC5). Okrem toho sú ostatné piny a ich alternatívne funkcie rovnaké.
ATmega328P Popis pinov
Pozrime sa teraz na popis pinov ATmega328P. V tejto časti použijeme ako referenciu 32-pinové púzdro QFP. Takže v nasledujúcej tabuľke, keď hovoríme "Pin 1", vzťahuje sa to len na 32-pinové QFP púzdro ATmega328P.
V prípade iných púzdier sa môže číslo pinu zmeniť, ale názvy pinov, alternatívne funkcie a celkový popis pinov zostanú rovnaké.
| Číslo pinu | Názov pinu | Prvá funkcia | Druhá funkcia | Tretia funkcia | Popis alternatívnych funkcií |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | PD3 | INT1 | OC2B | PCINT19 | External Interrupt 1 Input, Timer/Counter2 Output Compare Match B Output, Pin Change Interrupt 19 |
| 2 | PD4 | T0 | XCK | PCINT20 | Timer/Counter 0 External Counter Input, USART External Clock Input/Output, Pin Change Interrupt 20 |
| 3 | GND | – | – | – | GND |
| 4 | VCC | – | – | – | Supply Voltage |
| 5 | GND | – | – | – | GND |
| 6 | VCC | – | – | – | Supply Voltage |
| 7 | PB6 | XTAL1 | TOSC1 | PCINT6 | External Clock Input or Clock Oscillator Pin 1 Timer Oscillator Pin 1, Pin Change Interrupt 6 |
| 8 | PB7 | XTAL2 | TOSC2 | PCINT7 | Clock Oscillator Pin 2, Timer Oscillator Pin 2, Pin Change Interrupt 7 |
| 9 | PD5 | T1 | OC0B | PCINT21 | Timer/Counter 1 External Counter Input, Timer/Counter0 Output Compare Match B Output Pin Change Interrupt 21 |
| 10 | PD6 | AIN0 | OC0A | PCINT22 | Analog Comparator Positive Input, Timer/Counter0 Output Compare Match A Output, Pin Change Interrupt 22 |
| 11 | PD7 | AIN1 | PCINT23 | – | Analog Comparator Negative Input, Pin Change Interrupt 23 |
| 12 | PB0 | ICP1 | CLKO | PCINT0 | Timer/Counter1 Input Capture Input, Divided System Clock Output, Pin Change Interrupt 0 |
| 13 | PB1 | OC1A | PCINT1 | – | Timer/Counter1 Output Compare Match A Output, Pin Change Interrupt 1 |
| 14 | PB2 | OC1B | SS | PCINT2 | Timer/Counter1 Output Compare Match B Output, SPI Slave Select Pin, Pin Change Interrupt 2 |
| 15 | PB3 | MOSI | OC2A | PCINT3 | SPI Master OUT Slave IN, Timer/Counter2 Output Compare Match A Output, Pin Change Interrupt 3 |
| 16 | PB4 | MISO | PCINT4 | – | SPI Master IN Slave OUT, Pin Change Interrupt 4 |
| 17 | PB5 | SCK | PCINT5 | – | SPI Master Clock Input, Pin Change Interrupt 5 |
| 18 | AVCC | – | – | – | Supply Voltage for ADC |
| 19 | ADC6 | – | – | – | ADC Input Channel 6 |
| 20 | AREF | – | – | – | ADC Reference Pin |
| 21 | GND | – | – | – | Ground |
| 22 | ADC7 | – | – | – | ADC Input Channel 7 |
| 23 | PC0 | ADC0 | PCINT8 | – | ADC Input Channel 0, Pin Change Interrupt 8 |
| 24 | PC1 | ADC1 | PCINT9 | – | ADC Input Channel 1, Pin Change Interrupt 9 |
| 25 | PC2 | ADC2 | PCINT10 | – | ADC Input Channel 2, Pin Change Interrupt 10 |
| 26 | PC3 | ADC3 | PCINT11 | – | ADC Input Channel 3, Pin Change Interrupt 11 |
| 27 | PC4 | ADC4 | SDA | PCINT12 | ADC Input Channel 4, I2C Serial Data Input/Output, Pin Change Interrupt 12 |
| 28 | PC5 | ADC5 | SCL | PCINT13 | ADC Input Channel 5, I2C Serial Clock, Pin Change Interrupt 13 |
| 29 | PC6 | RESET | PCINT14 | – | Reset Pin, Pin Change Interrupt 14 |
| 30 | PD0 | RXD | PCINT16 | – | USART Input (Receive), Pin Change Interrupt 16 |
| 31 | PD1 | TXD | PCINT17 | – | USART Output (Transmit), Pin Change Interrupt 17 |
| 32 | PD2 | INT0 | PCINT18 | – | External Interrupt 0 Input, Pin Change Interrupt 18 |
Záver
ATmega328P je asi bezpochyby najobľúbenejším mikrokontrolérom tejto doby. Preto je veľmi dôležité pochopiť jeho špecifikácie ako aj vlastnosti tohto integrovaného obvodu. Keďže Arduino je platforma s otvoreným zdrojovým kódom, môžete navrhovať vlastné dosky, ak máte všetky potrebné informácie týkajúce sa tohto integrovaného obvodu. Jedným z kľúčových údajov je preto aj popis pinov ATmega328P pre rôzne púzdra. Ukázali sme si obrázky púzdier IC ATmega328P spolu s ich vývodmi a aj popis pinov s príslušnými alternatívnymi funkciami.
Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.
Kontaktujte nás!
